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Betonarten

Alles zum Unterwasserbeton

Von Johanna Bauer | 19. Januar 2021
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Betonieren unter Wasser ist eine Herausforderung, da eine direkte Kontrolle der Arbeiten erschwert ist und der Beton spezielle Anforderungen erfüllen muss. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Techniken des Unterwasserbetonierens, die besondere Zusammensetzung des Betons und die modernen Systeme, die sogar Hightech einsetzen.

Unterwasserbeton
AUF EINEN BLICK
Wofür wird Unterwasserbeton verwendet und wie funktioniert das Verfahren?
Unterwasserbeton wird verwendet, um Betonkonstruktionen unter Wasser, wie Hafenmolen, Brückenpfeiler oder Uferbefestigungen, zu errichten. Spezielle Betonzusammensetzungen und Einbauverfahren, wie Unterwasserschüttung und Ausgußbeton, werden angewendet, um Entmischung und eine gleichmäßige Verdichtung des Betons zu gewährleisten.

Betonieren unter Wasser

Betonkonstruktionen unter Wasser herzustellen, ist mit einigen Schwierigkeiten verbunden. Beim herkömmlichen Betonieren kann man die Qualität der Arbeit immer unmittelbar kontrollieren und gegebenenfalls geeignete Maßnahmen treffen, wenn man Fehler oder Qualitätsmängel entdeckt. Beim Betonieren unter Wasser ist das kaum möglich.

Da Beton in fast flüssiger Weise verarbeitet wird, müssen spezielle Einbauverfahren verwendet werden, damit der Beton sich unter Wasser nicht entmischen kann. Der Wasserzementwert des Betons, also das Verhältnis von Wasser und Zement im Beton darf sich nicht verändern, da sonst die Stabilität des Betons gefährdet ist.

Für das Betonieren unter Wasser werden spezielle Betonzusammensetzungen verwendet, die fast immer einen sehr hohen Zementanteil (in der Regel 350 kg/m³) haben.

Anwendungsgebiete

Beim Betonieren von Hafenmolen oder Hafenanlagen muss gelegentlich unter Wasser gearbeitet werden, auch beim Bau von Brückenpfeilern. Uferbefestigungen und der Schutz von Kanalsohlen durch eine massive Betonschicht sind weitere Einsatzgebiete.

Auf der Baustelle kann ein Betonieren unter Wasser ebenfalls notwendig sein – etwa dann, wenn das Trockenlegen und Auspumpen einer gespundeten Baugrube nicht wirtschaftlich oder nicht möglich ist. Die Vorteile von Betonsohlen kann bei Baugruben vielfältige Vorteile haben:

  • sicherer Schutz vor aufwärts drückendem Wasser
  • Aussteifung der Grubenwände
  • Lastabtragung auf den Untergrund oder gegebenenfalls auf Rammpfähle ist möglich
  • durch die Wasserundurchlässigkeit des Bodenabschlusses können weitere Arbeiten dann im Trockenen ausgeführt werden

Einbauverfahren

Grundsätzlich werden heute zwei unterschiedliche Einbauverfahren verwendet: Das Einbauen von fertigem Beton unter Wasser (Unterwasserschüttung) und der sogenannte Ausgußbeton, wo Zement mit einem Gesteinsgemisch unter Wasser ausgegossen wird.

Unterwasserschüttung

Bei der Unterwasserschüttung kommt es vor allem darauf an, ein Entmischen des Betons unter Wasser zu vermeiden. Da unter Wasser auch keine Verdichtung erfolgen kann, muss hier ein spezielles Verfahren angewendet werden. Der frische Beton muss stetig fließen (damit durch den Druck des nachfließenden Betons eine Verdichtung erzielt wird).

Er fließt aber nicht auf die Oberfläche der schon betonierten Schicht, sondern wird über ein entsprechend dimensioniertes Rohr einige Zentimeter unter die schon betonierte Schicht geleitet. Dadurch wird eine ausreichende Verdichtung sichergestellt, und eine Entmischung vermieden.

Moderne Systeme, die teilweise mit unterstützenden Tauchern arbeiten, verfügen über eine ausgeklügelte elektronische Steuerung, die den Rohrabstand automatisch anpasst, damit keine Fehler passieren können. Hier kommt also durchaus manchmal Hightech zum Einsatz.

Ausgußbeton

Das Gesteinsgemisch, das spezielle Voraussetzungen erfüllen muss, wird unter Wasser mit Zementmörtel ausgegossen. Wichtig ist hier vor allem, dass der Zementmörtel zusammenhängend und sehr beweglich ist. Er muss einen niedrigeren Wasserzementwert haben, als der Beton für die Unterwasserschüttung, in der Regel wird der WZ-Wert des Ausßgußmörtels auf etwa 0,45 – 0,50 eingestellt, während er beim Beton für die Unterwasserschüttung meist bei rund 0,60 liegt. Damit wird das Bauteil dann wasserundurchlässig.

Tipps & Tricks
In einigen Fällen (etwa bei Slipstellen oder ähnlichem) könnte man statt dem Betonieren unter Wasser auch Betonfertigteile verwenden, die man absenkt. Das hat den Vorteil dass die Oberfläche des Bauteils exakter ist als beim Betonieren unter Wasser.
Artikelbild: mandj98/iStockphoto